Thors Freunde gelangen über die Regenbogenbrücke Bifröst auf die Erde, wo sie ihm helfen wollen zurückzukehren. Thors Bruder Loki, der herausgefunden hat, dass er in Wirklichkeit der Sohn des Eisriesenkönigs Laufey ist, entsendet seinen bislang unbesiegten Destroyer auf die Erde, um Thors Freunde und ihn selbst aufzuhalten. Als Thor schließlich bereit ist, sein Leben im Kampf gegen den Destroyer zu opfern, um Jane und die anderen Menschen vor dem Tod zu bewahren, zeigt er die notwendige Demut und bekommt so seine Götterkräfte und seinen Hammer Mjölnir zurück. Somit schafft er es den Destroyer zu besiegen. Thor kehrt nach Asgard zurück, wo er seinen Bruder Loki überwältigt und Bifröst zerstört, um die Auslöschung von Jötunheim zu verhindern. Durch die Explosion werden Thor und Loki beinahe in den Abgrund geschleudert, doch der eben erwachte Odin kann beide retten. Loki lässt sich jedoch freiwillig in den Abgrund fallen. Nachdem sich Thor und sein Vater Odin versöhnt haben, bemerkt Thor, dass er durch die Zerstörung von Bifröst nicht mehr zu Jane zurückkehren kann, wie er es ihr versprochen hat. Auf der Erde versuchen Jane und ihr Team Kontakt zu Thors Welt aufzunehmen. Nach dem Abspann sieht man, wie der Forscher Erik Selvig in der S.H.I.E.L.D.-Zentrale ankommt und von Nick Fury empfangen wird. Fury bittet ihn, bei der Untersuchung eines kosmischen Würfels zu helfen. Als Selvig zustimmt, kann man erkennen, dass der Forscher unter der Kontrolle des auf der Erde gelandeten Loki steht.